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Você há de concordar que, em serviços de topografia, a precisão na coleta de dados é decisiva, não é mesmo? Nos últimos anos, felizmente, foram desenvolvidas várias tecnologias para apoiar essas atividades em campo. No entanto, o tradicional teodolito ainda possui campo de aplicação.

É sobre esse instrumento óptico, tão antigo quanto importante, o tema do nosso artigo de hoje. 

Siga conosco e saiba mais:

Como o teodolito funciona?

Usados há centenas de anos, o teodolito é um instrumento óptico capaz de realizar medidas de ângulos verticais e horizontais. Esse equipamento é formado por um sistema de eixos, círculos graduados, luneta de visada e níveis de bolha. 

Você sabia que, além da topografia, esse equipamento para medição de ângulos e distâncias é utilizado também na navegação e na meteorologia?

Basicamente, trata-se de um telescópio com movimentos graduados na vertical e na horizontal. Assim, para olhar através do telescópio é preciso fixar o teodolito sobre um tripé centrado (norteado) e verticalizado.

Com o avanço da tecnologia, o teodolito adquiriu maior portabilidade, passando a ser mais leve e fácil de carregar. Assim, o equipamento também adquiriu maior alcance e precisão, incluindo a possibilidade de ser acoplado a outros equipamentos de medição como o distanciômetro eletrônico ou trena eletrônica.

Como os teodolitos surgiram?

Antes de prosseguir, vou te contar um pouco de história.

Você sabia que a construção do primeiro teodolito foi feita em 1720 por Jonathan Sisson com quatro parafusos niveladores?

Nos anos 1830, o inventor Ignácio Porro criou um  taquímetro autorredutor, um instrumento que possuía os mesmos elementos do teodolito, mas com um dispositivo ótico.

No entanto, há registros muito mais antigos de uso de equipamentos para a medição de ângulos. Sabe-se que os egípcios, por exemplo, utilizavam a groma, uma espécie de teodolito muito útil na construção das pirâmides.

Teodolito – Conheça suas principais limitações

teodolito

Em comparação às mais modernas estações totais, os teodolitos apresentam algumas limitações. A principal delas é com relação à produtividade. Afinal, na maior parte dos modelos de teodolitos, a anotação dos ângulos é manual.

Ou seja, isso torna o levantamento topográfico muito mais lento quando se usa essa tecnologia. Além disso, o teodolito não realiza a leitura de distâncias. e este é um ponto fraco.

Com os teodolitos, o ângulo de cada eixo pode ser medido com uma alta precisão. Mas isso desde que o operador tenha conhecimento suficiente do uso da ferramenta.

Para realizar a medição e o alinhamento dos ângulos, os teodolitos exigem a presença de, pelo menos, outra pessoa além do operador principal.

O mercado disponibiliza teodolitos óticos e digitais. A ABNT NBR 13.133 – Execução de levantamento topográfico classifica os teodolitos segundo o desvio padrão de uma direção observada em duas posições da luneta, conforme tabela abaixo.

Classe de teodolitos Desvio-padrão precisão angular 
Precisão baixa ≤ ± 30” 
Precisão média ≤ ± 07” 
Precisão alta≤ ± 02” 

A importância da calibração para os equipamentos topográficos

Entre as falhas mais comuns que afetam a precisão dos teodolitos, é possível destacar: erro de excentricidade da alidade, erro de excentricidade do eixo de colimação, erro de graduação do limbo, erro de inclinação do eixo principal sobre o plano do limbo, e erro de inclinação e colimação. 

Muitos desses problemas, contudo, podem ser minimizados. Para isso bastam inspeções e calibrações periódicas no teodolito.

As melhores práticas preconizam que, após a montagem do equipamento, sejam verificados:

  • Verticalidade;
  • Nível esférico;
  • Nível cilíndrico;
  • Prumo ótico;
  • Mira auxiliar;
  • Foco da imagem;
  • Linha de visada.

Estações totais como alternativa aos teodolitos

Embora ainda sejam bastante utilizados, os teodolitos têm sido substituídos gradativamente pelas estações totais. Esses equipamentos utilizam um sistema de prismas e lasers para desenvolver leituras digitais de todas as medidas durante o seu trabalho.

Todas as informações coletadas pela estação total são armazenadas na memória interna do equipamento e os dados podem ser utilizados em programas específicos para realizar os cálculos topográficos. Alguns modelos do instrumento permitem que o operador trabalhe sozinho com o uso de um controlador de dados que se comunica com o equipamento via link de rádio, automatizando ainda mais o trabalho e aumentado a produtividade.

As estações totais têm como um de seus pontos fortes a sua integração com componentes eletrônicos digitais.

No entanto, por serem equipamentos mais complexos, as estações totais são mais caras e exigem, não apenas treinamento de levantamento, mas também treinamento específico de produtos e software.

Neste vídeo, você pode conferir um tutorial com instruções básicas para operação de uma estação total.

Já neste outro vídeo você aprender a fazer o desenho do seu levantamento topográfico por pontos com dados colhidos de um teodolito ou de uma estação total no Autocad.

Confira!

Equipamentos para levantamento topográfico – Critérios de seleção

Na hora de escolher equipamentos para topografia como teodolitos e estações totais, é necessário levar em conta alguns critérios. O mais importante deles é a precisão na tomada de medidas.

teodolito

De maneira geral, a precisão desses instrumentos está fortemente relacionada com a credibilidade do fabricante, as características do modelo, e com o conhecimento técnico do profissional que realizará as medições.

Uma recomendação sempre válida é dar preferência a fornecedores que oferecem assistência técnica especializada e que prestem o serviço de manutenção.

Levantamento topográfico com laser scanner

Nos últimos anos, a eletrônica e os processadores embarcados contribuíram de maneira significativa para a evolução dos equipamentos para levantamentos topográficos.

Assim, é possível afirmar, também, que tecnologias antes vistas como muito avançadas e inacessíveis, estão se popularizando. É o caso dos aparelhos laser scanners e dos drones/vants (veículos aéreos não tripulados).

O laser scanner 3D, em especial, vem sendo aproveitado para o controle de medições de terraplenagem, de movimentação de terra, controle de grandes estruturas, barragens, pontes, edifícios altos etc.

Afinal, essa tecnologia fornece uma nuvem de pontos com alta precisão permitindo o “as built” topográfico com alto grau de detalhamento, precisão e extrema velocidade com total automação topográfica.

Assim, se quiser entender melhor como essa solução funciona, assista ao vídeo abaixo.

Comentários finais sobre teodolitos e equipamentos para topografia

Ao longo do texto de hoje, você viu que o aumento da complexidade dos projetos, associado à busca por produtividade e por eficiência, tem induzido uma transformação nos equipamentos usados para a realização de levantamentos topográficos.

A principal delas é a substituição do teodolito por estações totais.

Você também viu que, em especial nos casos dos teodolitos, a calibragem é fundamental para evitar erros na coleta de dados do levantamento.

Não custa lembrar que uma falha nesta etapa pode resultar em um projeto locado de maneira errônea, por exemplo. Afinal, isso traz sérias consequências a depender da dimensão da obra e do momento em que se descobre o erro. 

Se você tiver interesse em se aprofundar ainda mais nesse tema, indico a leitura da tese de mestrado de Alex Soria Medina, “Classificação de teodolitos e estações totais”, disponível neste link.

Assim, também vale a conferir os seguintes conteúdos originais elaborados pelo Buildin:

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Até a próxima!